چیست DAC؟

DAC چیست؟

مروری بر تبدیل‌کننده‌های دیجیتال به آنالوگ

تبدیل‌کننده دیجیتال به آنالوگ (DAC) که همچنین با نام D/A converter شناخته می‌شود، دستگاهی است که مقادیر دیجیتال را به مقادیر آنالوگ تبدیل می‌کند. DAC از چهار بخش اصلی تشکیل شده است: شبکه مقاومت‌های وزنی، تقویت‌کننده عملیاتی، منبع تغذیه مرجع و سوئیچ آنالوگ.

اصول کار

DAC عمدتاً از ثبت‌کننده‌های دیجیتال، سوئیچ‌های الکترونیکی آنالوگ، شبکه‌های مقاومت وزنی، تقویت‌کننده‌های قدرت و منابع ولتاژ مرجع (یا منابع جریان ثابت) تشکیل شده است. اعداد دیجیتالی که برای کنترل ذخیره دیجیتال استفاده می‌شوند، موقعیت‌های متناظر سوئیچ‌های الکترونیکی آنالوگ را کنترل می‌کنند و باعث می‌شوند شبکه مقاومت وزنی در محلی که رقم ۱ است، جریانی متناسب با وزن موقعیت خود تولید کند. نیاز تقویت‌کننده قدرت به هر جریان محاسبه شده و به مقادیر ولتاژ تبدیل می‌شود.

کاربرد

DAC‌ها غالباً به عنوان کانال‌های خروجی در سیستم‌های کامپیوتری کنترل فرآیند استفاده می‌شوند و به اجرایی‌کننده‌ها متصل می‌شوند تا کنترل خودکار فرآیند تولید را انجام دهند. علاوه بر این، مدارهای DAC در طراحی تبدیل‌کننده‌های دیجیتال به آنالوگ که از فناوری بازخورد استفاده می‌کنند نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

طبقه‌بندی

انواع مختلفی از DAC وجود دارد، از جمله نوع مقایسه موازی، نوع انتگرال و نوع ∑-Δ. هر نوع دارای ویژگی‌ها و سناریوهای کاربردی خاص خود است. به عنوان مثال، DAC نوع مقایسه موازی سریع‌ترین است، اما دستیابی به دقت بالا در آن دشوار است؛ ADC نوع انتگرال برای زمینه‌های اندازه‌گیری پایین‌سرعت و دقیق مناسب است؛ ADC نوع ∑-Δ از کدگذاری افزایشی استفاده می‌کند و برای سناریوهای تبدیل با سرعت بالا مناسب است.

شاخص‌های فنی

شاخص‌های فنی DAC شامل تعداد بیت‌ها، دقت، دقت تبدیل و سرعت تبدیل می‌شود. تعداد بیت‌ها تعیین‌کننده محدوده بیشینه و کمینه مقادیر آنالوگی است که DAC می‌تواند نمایش دهد. دقت به کوچک‌ترین تغییر در مقدار آنالوگی اشاره دارد که DAC می‌تواند تشخیص دهد و معمولاً با کمترین بیت معنی‌دار (LSB) بیان می‌شود. دقت تبدیل نزدیکی بین مقدار واقعی خروجی آنالوگی DAC و مقدار نظری آن است. سرعت تبدیل به زمان لازم برای DAC برای اتمام یک تبدیل اشاره دارد.

گسترش روند

با گسترش فناوری دیجیتال، DAC‌ها به طور یکپارچه‌تر و پیشرفته‌تر در شاخص‌های فنی می‌شوند. در آینده، DAC‌ها به سمت سرعت بالا، دقت بالا و مصرف انرژی کمتر توسعه خواهند یافت تا نیازهای بیشتری از حوزه‌های مختلف را برآورده کنند.

به طور خلاصه، تبدیل‌کننده‌های دیجیتال به آنالوگ مؤلفه‌های مهم الکترونیکی هستند که نقش مهمی در زمینه‌های کنترل مدرن، ارتباطات و تشخیص دارند. با پیشرفت فناوری، عملکرد DAC‌ها بیشتر برجسته خواهد شد و محدوده کاربرد آن‌ها حتی گسترده‌تر خواهد شد.